软件工程-第9章修改.ppt

软件工程,第9章面向过程的结构化实现,概述,软件实现包括“编写程序”和“测试程序”。“编写程序”是在详细设计的基础上进行的，它将详细设计得到的处理过程的描述转换为基于某种计算机语言的程序，即源程序代码。“测试程序”则是在软件投入运行前，对软件需求分析、设计规格说明和编码的最终复审，是发现软件故障，保证软件质量，提高软件可靠性的主要手段。随着人们对软件质量越来越高重视，软件测试在软件开发中的地位也越来越重要。,软件测试,软件测试的目标是：（1）测试是一个以查找程序错误为目的的程序执行过程（2）一个好的测试用例能最大限度的找到尚未发现的错误（3）一个成功的测试能找到那些尚未发现的错误 测试的目标是发现错误，且好的测试发现错误的可能性较大。,软件测试方法,任何工程化的产品都可以采用以下两种方式之一进行测试：（1）黑盒测试：了解已设计的产品所完成的指定功能，可以执行测试以显示每个功能是可操作的，同时查找在每个功能中的错误；（2）白盒测试：了解产品的内部运行情况，可以执行测试以确保“所有齿轮吻合”即内部操作依据规格说明执行，而且对所有的内部构件进行了充分测试。,白盒测试,软件的白盒测试是基于过程细节的封闭检查。通过提供检查特定条件集合和循环的测试用例，测试贯穿软件的逻辑路径和构件间的协作。利用白盒测试方法，软件工程师设计的测试用例可以：（1）保证一个模块中的所有独立路径至少被执行一次（2）对所有的逻辑值均需检测真和假（3）在上下边界及可操作的范围内执行所有的循环（4）检验内部数据结构以确保其有效性,基本路径测试是一种白盒测试技术，使测试用例设计者产生一种过程设计的逻辑复杂性侧度，这种测度为执行路径的基本集的定义提供指导。执行该基本集所生成的测试用例保证程序中的每一条语句至少执行一次。（1）流图表示：每种结构化的结构有相应的流图符号,1 基本路径测试,Sequence,If,While,Until,Case,图中，每个圆圈称为一个流图结点，表示一个或多个无分支的PDL语句或源代码语句,注意：处理框序列和一个菱形判定框可以映射为单个结点。流图中的箭头称为边或连接，表示控制流，类似于流程图中的箭头。一条边必须终止于一个结点（用圆圈表示）。由边和结点限定的区域称为域。当计算域时，将图形的外部作为一个域。有2条或2条以上出边的结点为判定结点。若一个条件语句中存在一个或多个布尔运算符时，复合条件出现，此时需要为复合条件中的每个条件创建不同的结点。,例：流程图,例：对应的流图,（2）独立程序路径 独立路径是任何贯穿程序的、至少引入一组新的处理语句或一个新的条件的路径。当按照流图进行描述时，独立路径必须沿着至少一条边移动，这条边在定义该路径之前未被遍历。当用在基本路径测试方法的环境下，环复杂性的值是用基本集合定义程序的独立路径数，它提供了保证所有语句被执行一次所需测试数量的上限。,（3）环复杂性的计算方法 可以通过以下三种方式来计算：环复杂性=域的数量=内部区域+外部区域 环复杂性=E N+2，其中E为流图的边 数，N为流图的结点数 环复杂性=P+1，其中P为包含在流图G中 的判定结点数,（4）导出测试用例下列步骤可用于生成基本测试用例集：以设计或源代码为基础，画出相应的流程图 根据流程图，画出相应的流图 确定所得流图的环复杂性 确定独立路径的基本集合 准备测试用例，强制执行基本集合中每条路径,例,void Func(int nPosX,int nPosY)while(nPosX 0)int nSum=nPosX+nPosY;if(nSum 1)nPosX-;nPosY-;else if(nSum-1)nPosX-=2;else nPosX-=4;/end of while,第一步 根据程序的逻辑结构画出流程图,第二步 根据流程图画出流图,第三步 确定所得流图的环复杂性,V(G)=区域数=3+1=4V(G)=E-N+2=11 9+2=4V(G)=P+1=3+1=4,第四步 确定基本路径的集合,1-111-2,3-4,5-10-1-111-2,3-6-7-9-10-1-111-2,3-6-8-9-10-1-11,第五步 对每条基本路径设计测试用例,对于路径1 11，测试用例为：nPosX 取-1,nPosY取任意值对于路径1-2,3-4,5-10-1 11，测试用例为：nPosX 取1,nPosY取1对于路径1-2,3-6-7-9-10-1 11，测试用例为：nPosX 取1,nPosY取-1对于路径1-2,3-6-8-9-10-1-11，测试用例为：nPosX 取1,nPosY取-3,练习一,某模块程序流程图如下所示，试完下列要求：,练习一,1)画出与程序流程图对应的流图。2)根据所绘流图的区域的数量计算环形复杂度。3)根据所绘流图的判定节点数计算环形复杂度。4)确定基本测试路径的个数及路径描述，并给出测试用例。,练习二,输入三整数，判断是否构成三角形，如构成三角形，则输出三条边的值，否则输出“不能构成三角形”。要求：1）用程序流程图表示该问题的算法；2）转换成流图，试计算程序复杂度；3）设计路径覆盖的测试用例。,练习三,计算下列图形的环复杂性，并比较两图的不同。,黑盒测试,软件的黑盒测试侧重于软件的功能需求。黑盒测试法与白盒测试法不能互相替代,相反两者应互为补充,在测试的不同阶段为发现不同类型的错误而灵活选用。黑盒测试试图发现以下类型的错误：（1）功能不正确或遗漏；（2）接口错误；（3）数据结构或外部数据库访问错误；（4）行为或性能错误；（5）初始化和终止错误。,等价划分是一种黑盒测试方法，它将程序的输入划分为若干个数据类，从中生成测试用例。等价分类法的主要思想是把程序的输入数据集合按输入条件划分为若干个等价类,每一等价类相对于输入条件表示为一组有效或无效的输入,然后为每一等价类设计一个测试用例,这样即可大大减小测试的次数又不丢失发现错误的机会。通常情况下，输入条件可能为一个特定值、或一个数据域、或一组相关的值或一个布尔条件，可以根据下述指导原则定义等价类：,1 等价划分,（1）若输入条件指定一个范围，则可定义一个有效（输入值落在此范围内）和两个无效的等价类（大于最大值的输入和小于最小值的输入）；（2）若输入条件需要特定的值，则可定义一个有效和两个无效的等价类；（3）如果能为输入条件指定一个集合,则可划分出一个有效等价类(此集合)和一个无效等价类(此集合的补集);（4）如果能为输入条件指定一个布尔量,则可划分出一个有效等价类(此布尔量)和一个无效布尔量(此布尔量之非)。,大多数错误都发生在输入的边界值上。为此,专门引入边界值分析(Boundary Value Analysis)技术,旨在选择测试用例,强迫程序在边界值上执行。BVA技术是对等价分类技术的补充,即在一个等价类中不是任选一个元素作为此等价类的代表进行测试,而是选择此等价类边界上的值。采用BVA技术设计测试用例与等价分类法有许多相似之处:,2 边界值分析,（1）如果输入条件指定为a，b,那么值a、值b、略大于a、略小于b的值应分别作为测试用例;（2）如果输入条件指定为一组值，则其中的最大值和最小值，以及略大于最小值和略小于最大值的值应分别作为测试用例；（3）应用规则（1）、（2）于输出条件；（4）如果内部数据结构是有界的(例如,某数组有100个元素),那么应设计测试数据，使之能检查该数据结构的边界。,9.3.3软件测试步骤,软件测试的步骤：单元测试集成测试确认测试系统测试,1 单元测试,（1）单元测试的内容 模块接口 局部数据结构 重要的执行路径 边界条件 错误处理路径,单元测试侧重于软件设计的最小单元即软件构件或模块的验证工作。,（2）单元测试环境 模块并不是一个独立的程序，在考虑测试模块时，同时要考虑它和外界的联系，用一些辅助模块去模拟与被测模块相联系的其他模块。驱动程序是调用被测试模块单元的“主程序”，它接受测试数据，把这些数据传送给被测试的模块并打印有关结果。桩模块是被测试模块单元所调用模块的替代模块，在模块调用接口、相关数据处理、控制返回等方面对被替代模块进行模拟。,单元测试环境,2 集成测试,一旦完成所有模块的单元测试后，要进行集成测试。集成测试是构造软件体系结构的系统化技术，其目标是利用已通过单元测试的构件建立设计中描述的程序结构。此时，需要考虑一些问题，如：一个模块的功能是否影响另一个模块？各个子功能组合起来后是否达到预期要求的父功能？全局数据结构时候有问题？单个模块的误差累计起来是否会达到不能接受的程度？,（1）模块集成的方法非增量式集成方法 先测试模块所有模块结合在一起增量式集成方法 测试好的模块下一个要测试模块与之结合进行测试再下一个（每次增加一个模块）自顶向下集成 自底向上集成 混合方式,（2）自顶向下集成,（3）自底向上集成,四 确认测试,确认测试始于集成测试的结束。测试集中于用户可见的动作和用户可识别的系统输出。要完成的任务如下:（1）确认测试：验证软件的功能、性能及其他特性符合软件需求规格说明（2）配置评审：确保软件配置元素已正确开发、编目，且具有支持软件生命周期支持阶段的必要细节（3）Alpha测试和Beta测试,五 系统测试,软件只是基于计算机的大系统的一部分。最终，软件要与其它系统成分相结合，并执行一系列的集成测试和确认测试。（1）恢复测试（2）安全测试（3）压力测试（4）性能测试,9.4调 试,测试的任务是发现错误，而调试的任务是诊断和改正程序中的错误。下图表示测试和调试的交互过程：,9.5软件测试文档,1.测试文档测试文档是对将要进行的软件测试及测试结果的描述。测试文档实际上是贯彻于整个软件开发的过程中。测试文档的编制必须保证一定的质量和规范。,9.5软件测试文档,2.测试文档的类型根据测试文件所起的作用不同分为两类：测试计划和测试分析报告。(1)测试计划：详细规定了测试的要求和内容，它的编写一般从需求分析阶段开始，到软件设计阶段结束时完成，涉及到软件的需求和软件的设计。(2)测试分析报告：经过测试证实了软件具有的功能以及它的缺陷和限制，并给出评价的结论性意见。,